第8章 太阳的极羽

1997年3月9日发生在中国北方漠河的日全食，让每一位亲临现场的观众都大开眼界，就在那一瞬间，明亮的天空被一道黑幕合上，太阳被月影完全遮掩，此时，人们惊异地看到了“黑太阳”周围一团白色的光圈，而且，在太阳的上下两极地区，这层光圈内竟排列着一道道放散状羽毛样的东西。那么，太阳怎么会生出“羽毛”呢？

这要先从日冕说起。在日全食发生时，平时看不到的太阳大气层就暴露出来了，它就是日冕。日冕可从太阳色球边缘向外延伸到几个太阳半径处，甚至更远。人们曾形容它像神像上的光圈，它比太阳本身更白，外面的部分带有天穹的蓝色。

现在科学家已经知道，日冕由很稀薄的完全电离的等离子体组成，其中主要是质子、高度电离的离子和高速运动的自由电子。日冕的形状是有变化的。人们通过观察发现，自19世纪末以来，日冕的形态随太阳黑子活动的周期（约11.2年）在两个极端的尖型里变化。在太阳活动极盛时期，日冕的形状是明亮的、有规则的，近于圆形，精细结构（比如极羽）并不显著。可是在太阳活动的极衰时期，就其整体来说，日冕没有那样明亮；但在日面赤道附近，日冕的光芒底层却在扩大，上面分成丝楼，呈刀剑状伸向几倍太阳直径那样远的地方。有人于1848年在高山上观测一次极衰期的日全食，看见这些光芒伸长到离日面1500万千米以外的地方。除了上述特征之外，极衰期的日冕往往在两极表现出一种像刷子上的一簇簇羽毛样的结构，人们叫它极羽。

极羽现已被科学家们归纳为日冕中比背景更亮的两种延伸结构之一，出现在日面的两极区域。它的性质人们还未完全弄清，一般认为，聚集在太阳极区的日冕等离于气体，由起着侧壁作用的磁场维持其流体静力学平衡，并因此形成极羽。极羽的形状酷似磁石两极附近的铁屑组成的图案，这种沿着磁力线的分布说明太阳有极性磁场，并可据此画出太阳的偶极磁场来。